Caché profondément sous nos pieds, les réservoirs de pétrole sont constitués d'hydrocarbures comme le pétrole et le gaz naturel, stockées dans la roche poreuse. Ces systèmes sont particulièrement intéressants pour les physiciens, car ils montrent clairement comment les gradients de température entre différentes régions affectent les gradients de pression et de composition des fluides. Cependant, parce que ces réservoirs sont si difficiles d'accès, les chercheurs ne peuvent les modéliser qu'à partir de données provenant de quelques points épars, ce qui signifie que beaucoup de leurs propriétés ne peuvent être que devinées.

Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ E , physiciens de France et du Vietnam, dirigé par Guillaume Galliero à l'Université de Pau, ont constaté que cette conjecture n'est en fait pas nécessaire. Ils montrent que si les bons choix sont faits lors de la construction des modèles, aucune hypothèse n'est nécessaire pour calculer l'impact des gradients de température sur les gradients de pression et de composition.

Finalement, L'équipe de Galliero a développé une équation qui exprime pleinement le gradient de pression des réservoirs pétroliers, qu'ils ont ensuite utilisé pour déterminer les variations de la composition en hydrocarbures dans tout le mélange. En s'appuyant sur cette équation principale, ils ont pu identifier plusieurs cas particuliers où le gradient de pression est influencé par d'autres propriétés, y compris l'entropie résiduelle du fluide - le point auquel la perméabilité de la roche devient inférieure à un certain seuil. Quand cela arrive, les gradients de température génèrent des gradients de pression qui sont proportionnels à cette entropie résiduelle. Cela implique que les gradients de pression à travers de petites parties du fluide sont générés par l'équilibre entre leur propre entropie résiduelle, et celle du fluide dans son ensemble.

Galliero et ses collègues sont partis des principes de base de la thermodynamique, puis ont validé leurs conclusions à l'aide de simulations informatiques. Leurs travaux pourraient s'avérer inestimables pour les ingénieurs pétroliers et les géoscientifiques explorant les propriétés thermodynamiques intrigantes des réservoirs pétroliers.